现代电弧炉炼钢用氧理论及技术PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 氧气喷吹技术 3

1.1.1 炉门供氧技术 3

1.1.2 炉壁供氧技术 5

1.1.3 EBT供氧技术 5

1.2 氧燃烧嘴技术 6

1.3 泡沫渣技术 7

1.4 炉气二次燃烧技术 8

1.5 集束射流技术 10

参考文献 12

2 氧气射流理论基础 14

2.1 气体动力学基础 14

2.1.1 气体状态参量 14

2.1.2 气体实验定律 15

2.1.3 气体的过程变化 16

2.2 一维可压缩流动基本方程 16

2.2.1 连续性方程 16

2.2.2 动量方程 17

2.2.3 能量方程 18

2.3 亚声速气流与超声速气流流动 19

2.3.1 声速 19

2.3.2 马赫数、马赫角、马赫锥和马赫线 19

2.3.3 亚声速气流与超声速气流特性 21

2.4 激波 22

2.4.1 什么是激波 22

2.4.2 激波产生的条件 23

2.4.3 光学方法观察激波 24

参考文献 26

3 氧枪设计基础 27

3.1 超声速喷管设计 27

3.1.1 供氧量与理论设计氧压的确定 27

3.1.2 喉口大小确定 27

3.1.3 收缩角及收缩段长度 28

3.1.4 扩张角及扩张段长度 28

3.1.5 喷管工作特性 29

3.2 集束射流氧枪设计 30

3.2.1 国外集束射流氧枪的应用 32

3.2.2 国内集束射流氧枪的应用 32

3.2.3 集束射流氧枪射流特性 33

3.2.4 集束射流氧枪的参数设计 36

3.3 电弧炉氧枪设计实例 39

3.3.1 普通超声速氧枪设计计算 39

3.3.2 集束射流氧枪设计计算 40

3.3.3 常用电弧炉氧枪的设计参数 41

参考文献 41

4 氧气射流冷态测试及模拟技术 42

4.1 测试技术介绍 42

4.2 物理模拟 43

4.2.1 物理模拟简介 43

4.2.2 相似原理 44

4.2.3 物理模拟在炼钢中的应用 45

4.3 数值模拟 48

4.3.1 数值模拟原理 48

4.3.2 计算流体力学求解过程 50

4.3.3 数值模拟实例 52

4.4 喷头冷热态测试 56

4.4.1 超声速喷管出口马赫数的测定 57

4.4.2 射流温度的测定 59

4.4.3 射流压力的测定 62

4.4.4 射流流量的测定 64

4.4.5 光学观察法和流场的图形处理 66

4.4.6 冷热态测试实例 67

参考文献 69

5 电弧炉炼钢用氧装置 71

5.1 炉门氧枪 71

5.1.1 炉门供氧工艺 71

5.1.2 炉门氧枪装置 72

5.2 炉壁氧枪 80

5.2.1 炉壁供氧工艺 80

5.2.2 炉壁供氧设备 81

5.3 EBT氧枪 83

5.3.1 EBT吹氧工艺 83

5.3.2 EBT氧枪设备 84

5.4 氧燃烧嘴 85

5.4.1 氧燃烧嘴助熔原理 85

5.4.2 影响烧嘴效率的因素 86

5.4.3 氧燃烧嘴设计 86

5.5 集束射流氧枪 89

5.5.1 集束射流氧枪的由来 89

5.5.2 集束射流的原理、特性 89

5.5.3 集束射流氧枪的基本结构 92

参考文献 97

6 电弧炉炼钢供氧工艺 99

6.1 物料平衡和热平衡 99

6.1.1 物料平衡计算 99

6.1.2 热平衡计算 109

6.1.3 典型炉料结构的物料平衡及热平衡 116

6.2 供氧工艺及匹配 131

6.2.1 电弧炉炼钢能量集成方法 131

6.2.2 电弧炉炼钢能量集成过程案例分析 132

7 电弧炉炼钢用氧相关技术 140

7.1 泡沫渣工艺 140

7.1.1 概述 140

7.1.2 泡沫渣形成机理及作用 140

7.1.3 泡沫渣工艺操作 144

7.2 供电技术 145

7.2.1 电弧炉电气运行技术 146

7.2.2 电弧炉供电曲线 151

7.2.3 电极控制技术 153

7.3 底吹工艺及技术 157

7.3.1 底吹机理及效果 157

7.3.2 底吹工艺设备 159

7.4 炉气二次燃烧与余热利用技术 165

7.4.1 炉气二次燃烧技术 165

7.4.2 余热回收利用技术 167

参考文献 175

8 电弧炉炼钢供氧与供电优化及智能控制 177

8.1 电弧炉炼钢过程的热化学计量模型 177

8.1.1 建模依据与系统分析 177

8.1.2 热化学计量模型 180

8.2 电弧炉供氧及控制 198

8.2.1 电弧炉供氧模块化控制技术 198

8.2.2 电弧炉能量输入分段控制技术 205

8.3 电弧炉冶炼终点控制 209

8.3.1 电弧炉炼钢终点静态模型控制 209

8.3.2 电弧炉炼钢终点动态模型控制 211

8.4 电弧炉冶炼成本模型 216

8.4.1 电弧炉静态成本模型 216

8.4.2 电弧炉在线成本控制模型 216

9 各种形式电弧炉供氧及典型厂家应用情况分析 223

9.1 宝钢电弧炉供氧 224

9.1.1 电弧炉简介 224

9.1.2 多功能氧枪的主要结构 224

9.1.3 多功能氧枪现场使用情况 226

9.1.4 氧枪现存问题 228

9.2 天津钢管公司电弧炉供氧 229

9.2.1 电弧炉简介 230

9.2.2 泡沫渣工艺的完善和炉门机械氧枪的创新 230

9.2.3 炉壁喷枪及二次燃烧系统和炉项喷吹系统 231

9.2.4 效果分析 231

9.3 莱钢电弧炉供氧 232

9.3.1 电弧炉简介 232

9.3.2 电弧炉用氧状况 233

9.3.3 应用效果 236

9.4 国外供氧技术分析 237

9.4.1 国外电弧炉用氧 237

9.4.2 二次燃烧技术 238

9.4.3 德国电弧炉供氧 238

参考文献 243

10 电弧炉炼钢复合吹炼技术的应用 245

10.1 技术简介 245

10.2 技术方案 246

10.2.1 电弧炉炼钢熔池搅拌强度 247

10.2.2 集束射流技术的拓展应用 255

10.2.3 电弧炉炼钢安全长寿底吹技术的开发 259

10.2.4 电弧炉炼钢复合吹炼技术集成 263

10.3 实施效果 272